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JP2006235138A - Plastic primary coated optical fiber and its manufacturing method - Google Patents

Plastic primary coated optical fiber and its manufacturing method Download PDF

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JP2006235138A
JP2006235138A JP2005048313A JP2005048313A JP2006235138A JP 2006235138 A JP2006235138 A JP 2006235138A JP 2005048313 A JP2005048313 A JP 2005048313A JP 2005048313 A JP2005048313 A JP 2005048313A JP 2006235138 A JP2006235138 A JP 2006235138A
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JP
Japan
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pof
optical fiber
preform
core
plastic optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005048313A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuyuki Mizushima
康之 水嶋
Sachiko Matsuo
祥子 松尾
Tadashi Ueda
忠 上田
Hideyuki Karaki
英行 唐木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP2005048313A priority Critical patent/JP2006235138A/en
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  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a plastic primary coated optical fiber (POF) having low transmission loss by improving adhesion at the fitting surface of a preform. <P>SOLUTION: A cylindrically shaped first member 14 which is made of a core material 30 made of a core material 31 and an inner clad material 32 and an inner side pipe member 12 arranged on the outer circumference of the core material 30 and a second member 18 made of a cylindrical and hollow outside pipe material 17 are respectively produced and performed reduced-pressure drying using a vacuum dryer. At that time, the drying temperature is set equal to or higher than 50°C and equal to or lower than 100°C and the drying time is set equal to or more than 10 hours and equal to or less than 100 hours as the drying conditions. Then, the first member 14 is inserted into the hollow section of the second member 18 to make a preform 21. By heat extending and line drawing the preform 21, the first member 14 and the second member 18 are simultaneously extended and mutually welded to form the POF. Thus, the adhesion at the fitting surface formed by each member is made superior, generation of white muddiness is suppressed and the POF having low transmission loss is obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラスチック光ファイバ素線とその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a plastic optical fiber and a method for manufacturing the same.

光が伝送するコアと、前記コアの外周を覆うクラッドとからなる光伝送体である光ファイバ素線は、高速伝送かつ大容量の情報伝達ができることから、様々な分野において用いられている。このような光ファイバにおいて、成型加工性や可撓性,耐衝撃性などに優れた性質を有するとともに、安全かつ低価格であり、また、低伝送損失であるプラスチック光ファイバ素線(Plastic Optical Fiber;POF)が注目されている。   BACKGROUND ART An optical fiber that is an optical transmission body composed of a core that transmits light and a clad that covers the outer periphery of the core is used in various fields because it can transmit information at a high speed and with a large capacity. In such an optical fiber, a plastic optical fiber (Plastic Optical Fiber) that has excellent properties such as molding processability, flexibility, and impact resistance, is safe and inexpensive, and has low transmission loss. ; POF) is drawing attention.

中でも、前記コアが、その中心に向かって屈折率が連続的に高くなるように形成されたグレーデッドインデックス型(Graded Index:GI型)POFは、屈折率を連続的に変化させることで、徐々に光を屈折させてコアに閉じ込めることができたり、媒質中の光の速度が屈折率に反比例することを利用して、光の速度を中心から離れるにつれて速くすることで、斜めに進む光と直進する光とが、光ファイバ素線の一端から他端までに到達する時間を同じにすることで、その伝送波形を崩れにくくすることができたりするために注目されている。   Among them, the graded index (GI type) POF in which the core is formed so that the refractive index continuously increases toward the center thereof is gradually changed by continuously changing the refractive index. Can be refracted into light and confined in the core, or by using the fact that the speed of light in the medium is inversely proportional to the refractive index, the light speed increases with increasing distance from the center. Attention has been paid to the fact that the light that travels straight from the one end to the other end of the optical fiber can be made the same in order to make the transmission waveform difficult to break.

GI型POFを含めたPOFの製造方法は、一般的に、コアとクラッドとをそれぞれ構成するコア材とクラッド材からなるプラスチック光ファイバプリフォーム(以下、プリフォームと称する)を作製し、これを加熱延伸させて線引きすることで所定の径のPOFを製造する。また、このPOFの外周を被覆材で被覆して保護層を形成させると、プラスチック光ファイバコード(または、プラスチック光ファイバ心線)を作製することができる。このように、POFの外周に保護層を形成させると、その耐熱性や対候性を向上させることができる。本発明においては、部材の表面を被覆材で被覆する作業を被覆工程として、以下、説明を行う。   In general, a POF manufacturing method including a GI-type POF is produced by producing a plastic optical fiber preform (hereinafter referred to as a preform) composed of a core material and a clad material that constitute a core and a clad, respectively. A POF having a predetermined diameter is manufactured by drawing by heating and drawing. Moreover, when the outer periphery of this POF is covered with a covering material to form a protective layer, a plastic optical fiber cord (or a plastic optical fiber core wire) can be produced. Thus, when a protective layer is formed on the outer periphery of POF, its heat resistance and weather resistance can be improved. In the present invention, the operation of coating the surface of a member with a coating material will be described below as a coating process.

しかしながら、被覆工程を行う場合には、被覆時に発生する熱や、被覆材である溶融樹脂または、溶融樹脂の流れの不均一性などが影響して、POFに曲げ損失が生じてしまう。そのため、POFの伝送損失が上昇してしまうという問題が生じた。また、従来、POFを製造する場合には、屈折率の異なる重合体成分を複数用いて、それらを順番に重合させて円筒管を作製し、この屈折率の異なる円筒管を同軸上に多重に配した複層管をプリフォームとして、これを加熱延伸させてPOFを製造していた。しかし、このような製造方法では、屈折率の異なる重合体成分同士が形成する界面において、組成の違いによっては白濁が生じる場合があり、このようなプリフォームを用いてPOFを製造した場合には、その伝送損失が上昇してしまうという問題が生じた。   However, when the coating process is performed, bending loss occurs in the POF due to the heat generated during coating, the molten resin as the coating material, or the non-uniformity of the flow of the molten resin, and the like. As a result, there arises a problem that the transmission loss of POF increases. Conventionally, when manufacturing POF, a plurality of polymer components having different refractive indexes are used and polymerized in order to produce a cylindrical tube, and the cylindrical tubes having different refractive indexes are multiplexed on the same axis. POF was produced by heating and stretching the multi-layered pipe as a preform. However, in such a production method, white turbidity may occur at the interface formed by polymer components having different refractive indexes depending on the difference in composition. When POF is produced using such a preform, As a result, the transmission loss increases.

これらの問題を解決する方法として、あらかじめ保護層の役割を担う円筒管(第1部材)の中に、屈折率分布を有し、かつ光を伝送する部材(第2部材)を挿入してプリフォームとし、このプリフォームを延伸することで、円筒管と部材とを同時に線引きしてPOFを製造する方法(例えば、特許文献1参照)や、屈折率の異なる重合体からなる複数の円筒管を用意し、この複数の円筒管を同軸上に配置して、これらを加熱手段により加熱することで互いに融着させながら線引きしてPOFを製造する方法が提案された(例えば、特許文献2参照)。本発明においては、特許文献1および2記載のように、第1部材および第2部材をそれぞれ別工程で作製した後に、これらを嵌め込んでプリフォームを形成し、これを線引きしてPOFを製造する方法を嵌合型POF製造方法と称する。また、2種類の異なる部材を嵌め合わせた際に生じる接触界面を嵌合面と称する。   As a method for solving these problems, a member (second member) having a refractive index distribution and transmitting light is inserted into a cylindrical tube (first member) that plays a role of a protective layer in advance. A method for producing a POF by drawing a preform and stretching the preform at the same time to draw a POF (see, for example, Patent Document 1), or a plurality of cylindrical tubes made of polymers having different refractive indexes. A method has been proposed in which a plurality of cylindrical tubes are arranged on the same axis, and POF is manufactured by drawing them while being fused with each other by heating them (see, for example, Patent Document 2). . In the present invention, as described in Patent Documents 1 and 2, after the first member and the second member are produced in separate steps, a preform is formed by fitting them, and this is drawn to produce a POF. This method is called a fitting POF manufacturing method. A contact interface generated when two different members are fitted together is referred to as a fitting surface.

特許文献1記載の方法では、すでに保護層の役割を担う円筒管が外周に配されたPOFを製造することができるので、被覆材を被覆しなくても、耐熱性や対候性に優れたPOFを得ることができる。したがって、被覆工程が不要のために、被覆時に生じる問題は発生しない。特許文献2記載の方法は、円筒管同士が熱融着されながら線引きが行われるので、重合体を構成する材料にかかわらず円筒管同士が形成する界面での反応が充分に防止されて、単一ポリマードメインの形成が抑えられるために、界面において白濁が発生するのを抑制することができる。
特開平9−178961号公報 特開平11−344623号公報
In the method described in Patent Document 1, since a POF in which a cylindrical tube already serving as a protective layer is arranged on the outer periphery can be manufactured, heat resistance and weather resistance are excellent even without coating a coating material. POF can be obtained. Therefore, since a coating process is unnecessary, a problem that occurs during coating does not occur. In the method described in Patent Document 2, since the drawing is performed while the cylindrical tubes are thermally fused together, the reaction at the interface formed by the cylindrical tubes is sufficiently prevented regardless of the material constituting the polymer. Since the formation of one polymer domain is suppressed, the occurrence of white turbidity at the interface can be suppressed.
JP-A-9-178961 JP-A-11-344623

しかし、特許文献1記載の製造方法では、あらかじめ保護層として形成させた第1部材の中空部に第2部材を挿入することで形成される嵌合面において、両者が上手く嵌め合わずに接触する場合があり、このように不整合が生じたプリフォームを用いてPOFを作製した場合には、POFの伝送損失が上昇してしまうという問題が生じる。また、特許文献2記載のPOF製造方法においても、特許文献1と同様に、複数の円筒管同士で形成される界面において不整合が生じてしまい、その結果、POFの伝送損失が上昇してしまうという問題が生じるおそれがあった。   However, in the manufacturing method described in Patent Document 1, the fitting surface formed by inserting the second member into the hollow portion of the first member that is formed in advance as the protective layer contacts the two without fitting well. In some cases, when a POF is produced using a preform with such mismatching, there is a problem that the transmission loss of the POF increases. Also, in the POF manufacturing method described in Patent Document 2, as in Patent Document 1, mismatch occurs at an interface formed by a plurality of cylindrical tubes, and as a result, transmission loss of POF increases. There was a risk that this would occur.

本発明は、第1部材と第2部材とを嵌め合わせる際に形成される嵌合面での密着性に優れたプリフォームを作製し、これを加熱延伸させることで線引きして低伝送損失および曲げ損失を低減させたPOFおよびその製造方法を提供しようとするものである。   The present invention produces a preform having excellent adhesion on the fitting surface formed when the first member and the second member are fitted together, and is drawn by heating and stretching to reduce transmission loss and It is an object of the present invention to provide a POF with reduced bending loss and a method for manufacturing the same.

本発明におけるPOFの製造方法は、コアとクラッドからなる芯材と、この芯材の外周に配される内側パイプとからなる円柱状の第1部材と、前記第1部材の外周に配される円筒状の外側パイプからなる第2部材とをそれぞれ作製し、少なくとも前記第1部材と前記第2部材のいずれか一方を、所定の乾燥条件で減圧しながら乾燥させた後に、前記第2部材の中空部に前記第1部材を挿入してプリフォームとし、これを加熱延伸させて線引きすることでPOFを製造することを特徴とする。また、前記乾燥時における温度は、50℃以上100℃以下であり、その乾燥時間は、10時間以上100時間以下であることが好ましい。   In the POF manufacturing method according to the present invention, a columnar first member including a core material including a core and a clad, and an inner pipe disposed on an outer periphery of the core material, and an outer periphery of the first member are disposed. A second member formed of a cylindrical outer pipe, and after drying at least one of the first member and the second member under reduced pressure under a predetermined drying condition, The first member is inserted into a hollow portion to form a preform, which is heated and stretched to draw POF, thereby producing POF. Moreover, the temperature at the time of the said drying is 50 degreeC or more and 100 degrees C or less, It is preferable that the drying time is 10 hours or more and 100 hours or less.

前記コアを構成する材料が、アクリル系樹脂であり、前記コアが、径方向で中心に向かうにしたがい、次第に屈折率が高くなる屈折率分布を有することが好ましい。前記第2部材を構成する材料が、アクリル系樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリメチルメタクリレート/フッ化ビニリデン樹脂を混合した混合材料のうち、1種類または2種類以上使用されていることが好ましい。なお、前記第2部材の厚みが、1mm以上100mm以下であることが好ましい。   It is preferable that the material constituting the core is an acrylic resin, and the core has a refractive index distribution in which the refractive index gradually increases as it goes to the center in the radial direction. It is preferable that the material constituting the second member is one or two or more of a mixed material obtained by mixing an acrylic resin, a vinylidene fluoride resin, and a polymethyl methacrylate / vinylidene fluoride resin. In addition, it is preferable that the thickness of the said 2nd member is 1 mm or more and 100 mm or less.

なお、本発明のPOFは、上記いずれかのPOFの製造方法によって製造されることを特徴とする。   The POF of the present invention is manufactured by any one of the above-described POF manufacturing methods.

本発明によれば、コアとクラッドからなる芯材と、この芯材の外周に配される内側パイプとからなる円柱状の第1部材と、前記第1部材の外周に配される円筒状の外側パイプからなる第2部材とをそれぞれ作製し、少なくとも前記第1部材と前記第2部材のいずれか一方を、乾燥条件として温度を50℃以上100℃以下とし、その乾燥時間を10時間以上100時間以下として減圧しながら乾燥させた後に、前記第2部材の中空部に前記第1部材を挿入してプリフォームとし、これを加熱延伸させて線引きすることでPOFを製造するようにしたので、第1部材および第2部材とがそれぞれ含有している水分または過剰な可塑剤や、嵌合面での泡を充分に除去することができるとともに、各部材により形成される嵌合面の密着性を向上させることができる。これにより、嵌合面での不整合および白濁が低減されたプリフォームを作製することができ、これを加熱延伸させても、水分や可塑剤などが発泡することがないので、結果として、低伝送損失のPOFを製造することができる。   According to the present invention, a columnar first member composed of a core material composed of a core and a clad, an inner pipe disposed on the outer periphery of the core material, and a cylindrical shape disposed on the outer periphery of the first member. A second member made of an outer pipe is respectively produced, and at least one of the first member and the second member is dried at a temperature of 50 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, and the drying time is 10 hours or longer and 100 After drying under reduced pressure for less than the time, the first member was inserted into the hollow part of the second member to form a preform, and this was heated and stretched to draw POF, so that POF was manufactured. Moisture or excess plasticizer contained in each of the first member and the second member and bubbles on the fitting surface can be sufficiently removed, and the adhesion of the fitting surface formed by each member. Improve It is possible. As a result, it is possible to produce a preform with reduced mismatching and white turbidity on the mating surface, and even if this is heated and stretched, moisture, plasticizer, etc. are not foamed. Transmission loss POF can be manufactured.

そして、前記コアを構成する材料が、アクリル系樹脂であり、前記コアが、径方向で中心に向かうにしたがい、次第に屈折率が高くなる屈折率分布を有するようにしたので、より低伝送損失のPOFを製造することができる。   The material constituting the core is an acrylic resin, and the core has a refractive index distribution in which the refractive index gradually increases toward the center in the radial direction. POF can be manufactured.

また、前記第2部材を構成する材料が、アクリル系樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリメチルメタクリレート/フッ化ビニリデン樹脂を混合した混合材料のうち、1種類または2種類以上用いるようにし、前記第2部材の厚みが、1mm以上100mm以下であるようにしたので、嵌合面での重合体同士の組成の違いによる白濁の発生が抑制できるため、高強度のPOFを製造することができる。   Further, the material constituting the second member may be one type or two or more types among mixed materials obtained by mixing acrylic resin, vinylidene fluoride resin, polymethyl methacrylate / vinylidene fluoride resin, Since the thickness of the member is 1 mm or more and 100 mm or less, the occurrence of white turbidity due to the difference in the composition of the polymers on the fitting surface can be suppressed, so that a high-strength POF can be produced.

本発明の実施の形態について図を引用しながら説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。図1は、POFの製造工程を説明する工程図である。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments. FIG. 1 is a process diagram for explaining a POF manufacturing process.

図1に示すように、本発明のPOFの製造工程は、第1部材14と第2部材18とをそれぞれ作製する工程と、これらの部材を嵌め合わせてプリフォーム21を作製する嵌合工程20と、このプリフォーム21を加熱延伸させて線引きすることでPOF23を得る延伸工程23とからなる。   As shown in FIG. 1, the POF manufacturing process of the present invention includes a process for manufacturing the first member 14 and the second member 18, and a fitting process 20 for manufacturing the preform 21 by fitting these members together. And a stretching step 23 for obtaining POF 23 by drawing the preform 21 by heating and stretching.

まず、第1部材14および第2部材18とをそれぞれ作製する。図2に、プリフォーム21を作製する際の嵌合工程図を示す。図2に示すように、第1部材14は、芯材30と、その外周を覆うようにして配される内側パイプ材12とからなる。この芯材30は、コア材31とこのコア材31の外周を覆うようにして配されるインナークラッド材32からなる。また、第2部材18は、第1部材14の外周を覆うようにして配される外側パイプ材17からなる。本発明では、芯材30の外周を覆う部材をパイプ材と称し、この芯材30に接する部材を内側パイプ材12とし、その外周に配される部材を外側パイプ材17と称する。   First, the 1st member 14 and the 2nd member 18 are produced, respectively. In FIG. 2, the fitting process figure at the time of producing the preform 21 is shown. As shown in FIG. 2, the 1st member 14 consists of the core material 30 and the inner side pipe material 12 distribute | arranged so that the outer periphery may be covered. The core material 30 includes a core material 31 and an inner clad material 32 disposed so as to cover the outer periphery of the core material 31. The second member 18 includes an outer pipe member 17 that is arranged so as to cover the outer periphery of the first member 14. In the present invention, a member covering the outer periphery of the core member 30 is referred to as a pipe member, a member in contact with the core member 30 is referred to as an inner pipe member 12, and a member disposed on the outer periphery thereof is referred to as an outer pipe member 17.

第1部材14の作製においては、まず、内側パイプ作製工程11において円筒状の内側パイプ材12を作製する。図2に示すように、内側パイプ材12は、プリフォーム21を構成する第1部材14の外殻部分をなすものである。内側パイプ材12を構成する材料や、その形成方法に関しては、後で説明する。   In the production of the first member 14, first, the cylindrical inner pipe member 12 is produced in the inner pipe production process 11. As shown in FIG. 2, the inner pipe member 12 forms an outer shell portion of the first member 14 constituting the preform 21. The material constituting the inner pipe member 12 and the formation method thereof will be described later.

内側パイプ材12を作製した後、芯材作製工程13において、内側パイプ材12の中空部に芯材30を形成させる(図2参照)。まず、インナークラッド材32を生成させるための重合性化合物(以下、インナークラッド材用モノマーと称する)を、内側パイプ材12の中空部に注入し、これを重合させてインナークラッド材32を形成させる。このとき、断面円形の中央が空洞となるようにインナークラッド材用モノマーを重合させてインナークラッド材32を生成させる。なお、重合体へ重合性化合物が接触し、しみ込むなどして重合体が膨張または溶解し、所定の反応が進む塊状重合の一種である界面ゲル重合反応が起こると、この重合反応の進行により、先に形成されていた重合体が溶解する場合がある。この場合には、後述するコア材31の生成反応により、先に形成されたインナークラッド材32がコア材31と一体となって、インナークラッド材32が認められなくなる。   After the inner pipe member 12 is manufactured, the core member 30 is formed in the hollow portion of the inner pipe member 12 in the core member manufacturing step 13 (see FIG. 2). First, a polymerizable compound (hereinafter referred to as an inner clad material monomer) for generating the inner clad material 32 is injected into the hollow portion of the inner pipe material 12 and polymerized to form the inner clad material 32. . At this time, the inner clad material monomer is polymerized so that the center of the circular cross section becomes a cavity, thereby generating the inner clad material 32. In addition, when an interfacial gel polymerization reaction, which is a kind of bulk polymerization in which a predetermined reaction proceeds, occurs when the polymer expands or dissolves when the polymerizable compound comes into contact with the polymer and soaks into the polymer, The previously formed polymer may be dissolved. In this case, due to the generation reaction of the core material 31 to be described later, the previously formed inner clad material 32 is integrated with the core material 31, and the inner clad material 32 is not recognized.

次に、コア材31を生成させるための重合性化合物(以下、コア材用モノマーと称する)を、インナークラッド材32の内側に注入し、これを重合させてコア材31を生成させる。このようにして、内側パイプ材12の内側にコア材31とインナークラッド材32とからなる芯材30を形成させた円柱状であり、かつ多重構造の第1部材14を作製する。続いて、作製した第1部材14を、第1減圧乾燥工程15において減圧しながら乾燥させる。第1減圧乾燥工程15の詳細は、後で説明する。   Next, a polymerizable compound (hereinafter referred to as a core material monomer) for generating the core material 31 is injected into the inner clad material 32, and this is polymerized to generate the core material 31. In this way, the first member 14 having a cylindrical shape and a multi-layer structure in which the core material 30 including the core material 31 and the inner clad material 32 is formed inside the inner pipe material 12 is manufactured. Subsequently, the produced first member 14 is dried while reducing the pressure in the first reduced-pressure drying step 15. Details of the first reduced-pressure drying step 15 will be described later.

第2部材18の作製においては、外側パイプ材作製工程16において、円筒状の外側パイプ材17を作製する(図2参照)。外側パイプ材17を構成する材料や、その製造方法に関しては、後で説明する。また、作製した外側パイプ材17を第2減圧乾燥工程19において減圧しながら乾燥させる。第2減圧乾燥工程19においても、後で説明する。   In the production of the second member 18, in the outer pipe material production step 16, a cylindrical outer pipe material 17 is produced (see FIG. 2). The material constituting the outer pipe member 17 and the manufacturing method thereof will be described later. Further, the produced outer pipe member 17 is dried while being decompressed in the second decompression drying step 19. The second vacuum drying step 19 will also be described later.

第1部材14と第2部材18とを作製した後に、嵌合工程20において、これらを嵌め合わせてプリフォーム21を作製する(図2参照)。この嵌合工程20では、円筒状の第2部材19の中空部に、第1部材14を挿入する。このようにして作製されたプリフォーム21は、延伸工程22に供され、所定の方法で加熱延伸して線引きすることでPOF23が製造される。   After producing the 1st member 14 and the 2nd member 18, in the fitting process 20, these are fitted together and the preform 21 is produced (refer FIG. 2). In the fitting step 20, the first member 14 is inserted into the hollow portion of the cylindrical second member 19. The preform 21 thus produced is subjected to a stretching step 22, and the POF 23 is manufactured by drawing by heating and drawing by a predetermined method.

図2に示すように、第1部材14は、内側パイプ材12と芯材30とから構成されており、この芯材30はコア材31とインナークラッド材32からなる。本発明においては、第1部材14は、光ファイバ素線において光を伝送する部材である。第2部材19は、円筒中空状の外側パイプ材18からなる。また、第1部材14および第2部材19ともに、各構成材は、その外径および内径が長手方向にそれぞれ一定で、厚みが均一になっている。したがって、第1部材14においては、内側パイプ材12の内径はインナークラッド材32の外径に等しく、コア材31の外径はインナークラッド材32の内径に等しい。本発明において、内側パイプ材12と外側パイプ材18とをあわせてパイプ材33と称して、以下、説明を行う。   As shown in FIG. 2, the first member 14 includes an inner pipe member 12 and a core member 30, and the core member 30 includes a core member 31 and an inner clad member 32. In the present invention, the first member 14 is a member that transmits light through the optical fiber. The second member 19 is made of a cylindrical hollow outer pipe material 18. In addition, both the first member 14 and the second member 19 have the same outer diameter and inner diameter in the longitudinal direction and uniform thickness. Therefore, in the first member 14, the inner diameter of the inner pipe material 12 is equal to the outer diameter of the inner cladding material 32, and the outer diameter of the core material 31 is equal to the inner diameter of the inner cladding material 32. In the present invention, the inner pipe member 12 and the outer pipe member 18 are collectively referred to as a pipe member 33 and will be described below.

本発明においては、第2部材18の中空部に第1部材14を挿入することでプリフォーム21を作製する(図2参照)。このとき、これらの部材の嵌合面となる第1部材14の外周面と、第2部材19の内周面とが密着性に優れており、できるかぎり不整合の発生を抑制することが好ましい。したがって、第1部材14の外径と第2部材19との内径が、できる限り等しい値であるようにすることが好ましい。   In the present invention, the preform 21 is produced by inserting the first member 14 into the hollow portion of the second member 18 (see FIG. 2). At this time, the outer peripheral surface of the first member 14 serving as a fitting surface of these members and the inner peripheral surface of the second member 19 are excellent in adhesion, and it is preferable to suppress the occurrence of mismatch as much as possible. . Therefore, it is preferable that the outer diameter of the first member 14 and the inner diameter of the second member 19 be as equal as possible.

また、本発明においては、第1部材14の外周面および第2部材18の内周面における表面粗さRaが、ともに0.5μm以下であることが好ましく、できる限りこの値を小さくすることがより好ましい。この表面粗さRaは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ1だけ抜き取り、隣り合う局部山頂間に対応する平均長さを求め、この多数の局部山頂間の平均値をマイクロメートル(μm)で表したものである。また、この値は、第1部材14の外周面および第2部材18の内周面において、表面粗さRaとする。表面粗さRaが、0.5μmよりも大きい場合には、プリフォーム21の嵌合面において不整合が生じてしまうために、低伝送損失のPOF23を作製することができない。一方で、上記の範囲を満たすように表面粗さRaを調整した第1部材14と第2部材18とを嵌め合わせてプリフォーム21を作製すると、その嵌合面での密着性を向上させることができるので、白濁の発生を抑制することができる。また、嵌合面において両者が接触することで発生する不整合による伝送損失の悪化も抑制することができる。したがって、このように嵌合面での密着性が高いプリフォーム21を用いると、低伝送損失のPOF23を作製することができる。   In the present invention, the surface roughness Ra on the outer peripheral surface of the first member 14 and the inner peripheral surface of the second member 18 is preferably 0.5 μm or less, and this value can be made as small as possible. More preferred. The surface roughness Ra is extracted from the roughness curve by the reference length 1 in the direction of the average line, the average length corresponding to the distance between adjacent local peaks is obtained, and the average value between the many local peaks is measured in micrometers. (Μm). This value is the surface roughness Ra on the outer peripheral surface of the first member 14 and the inner peripheral surface of the second member 18. When the surface roughness Ra is larger than 0.5 μm, mismatching occurs on the fitting surface of the preform 21, so that the low transmission loss POF 23 cannot be manufactured. On the other hand, when the preform 21 is produced by fitting the first member 14 and the second member 18 whose surface roughness Ra is adjusted so as to satisfy the above range, the adhesion on the fitting surface is improved. Therefore, the occurrence of cloudiness can be suppressed. In addition, it is possible to suppress deterioration of transmission loss due to mismatch caused by contact between the two on the fitting surface. Therefore, when the preform 21 having high adhesion on the fitting surface is used as described above, the POF 23 with low transmission loss can be manufactured.

第1部材14の外周面および第2部材18の内周面においては、上述のような表面粗さRaを発現するように、適宜表面粗さRaを調整するような研磨処理を行うことが好ましい。例えば、第1部材14の表面粗さRaを上記の範囲内にするためには、芯材30と内側パイプ材12とからなる第1部材14を作製した後に、隣接して配した表面が平滑なパイプで形成される凹みに設置し、このパイプを回転させることで、第1部材14の表面を平滑化させればよい。第2部材18の内周面においては、所望の表面粗さRaとなるように、研磨剤もしくは研磨シートで研磨する方法が挙げられる。この方法は第1部材14にも適用することができる。ただし、本発明では、表面粗さRaを調整する方法に関しては、所望の表面粗さRaを発現させることができる方法であれば特に限定はされない。   On the outer peripheral surface of the first member 14 and the inner peripheral surface of the second member 18, it is preferable to perform a polishing process that appropriately adjusts the surface roughness Ra so as to express the surface roughness Ra as described above. . For example, in order to make the surface roughness Ra of the first member 14 within the above range, after the first member 14 composed of the core material 30 and the inner pipe material 12 is produced, the surface disposed adjacently is smooth. The surface of the 1st member 14 should just be smoothed by installing in the dent formed with a simple pipe and rotating this pipe. On the inner peripheral surface of the second member 18, a method of polishing with an abrasive or a polishing sheet may be mentioned so as to obtain a desired surface roughness Ra. This method can also be applied to the first member 14. However, in the present invention, the method for adjusting the surface roughness Ra is not particularly limited as long as it is a method capable of expressing the desired surface roughness Ra.

第2部材18である外側パイプ材17においては、その厚みが1mm以上500mm以下であることが好ましく、より好ましくは、1mm以上200mm以下であり、特に好ましくは、1mm以上100mm以下である。厚みが、500mm以上の場合には、耐熱性や対候性に優れたPOF23を得ることができるが、保護層となりうる外側パイプ材17の厚みが厚すぎるので、成型加工性が低下してしまう。また、1mm以下の場合には、薄すぎるために、充分な耐熱性や対候性をPOF23に発現させることができない。   The outer pipe material 17 that is the second member 18 preferably has a thickness of 1 mm or more and 500 mm or less, more preferably 1 mm or more and 200 mm or less, and particularly preferably 1 mm or more and 100 mm or less. When the thickness is 500 mm or more, POF 23 having excellent heat resistance and weather resistance can be obtained. However, since the thickness of the outer pipe material 17 that can be a protective layer is too thick, the molding processability is lowered. . On the other hand, if it is 1 mm or less, it is too thin to allow the POF 23 to exhibit sufficient heat resistance and weather resistance.

図3に示すように、POF23は、芯40とパイプ41より構成される。芯40およびパイプ41は、プリフォーム21を構成する芯材30とパイプ材33が、それぞれ加熱延伸されて線引きされることで形成されたものである。POF23は、芯40と内側パイプ44で構成された部材の最外殻が外側パイプ45で覆われた構造を有する。このとき、外側パイプ45は保護層の役割を果たすので、POF23は、耐熱性や対候性に優れる。なお、図3においては、芯40とパイプ41を構成する各部材間の境界を説明の便宜上示しているが、製造条件などにより境界の明確さは異なり、必ずしも確認できるものでなくてもよい。   As shown in FIG. 3, the POF 23 includes a core 40 and a pipe 41. The core 40 and the pipe 41 are formed by drawing the core material 30 and the pipe material 33 constituting the preform 21 by heating and drawing, respectively. The POF 23 has a structure in which an outermost shell of a member constituted by the core 40 and the inner pipe 44 is covered with an outer pipe 45. At this time, since the outer pipe 45 serves as a protective layer, the POF 23 is excellent in heat resistance and weather resistance. In FIG. 3, the boundaries between the members constituting the core 40 and the pipe 41 are shown for convenience of explanation. However, the clarity of the boundaries differs depending on manufacturing conditions and the like, and may not necessarily be confirmed.

POF23は、芯40が径方向で中心に向かうにしたがい、次第に屈折率が高くなる屈折率分布を有しているものとする。このように、屈折率を連続的に変化させると、光を徐々に屈折させて芯40に閉じ込めることができるとともに、媒質中の光の速度が屈折率に反比例することを利用して、光の速度を中心から離れるにつれて速くすることで、斜めに進む光と直進する光とが、光ファイバ素線の一端から他端までに到達する時間を同じにすることができるので、その伝送波形を崩れにくくすることができる。   The POF 23 has a refractive index distribution in which the refractive index gradually increases as the core 40 moves toward the center in the radial direction. As described above, when the refractive index is continuously changed, light can be gradually refracted and confined in the core 40, and the speed of light in the medium is inversely proportional to the refractive index. By increasing the speed with increasing distance from the center, it is possible to make the time for light traveling diagonally and light traveling straight from reaching one end of the optical fiber strand the same, so that the transmission waveform is disrupted. Can be difficult.

第1部材14および第2部材18に用いられる材料は、光散乱を生じないように、非晶質のポリマとすることが好ましく、互いに密着性に優れるとともに、耐久性などをはじめとする機械的特性に優れ、かつ耐湿熱性にも優れているポリマであることが好ましい。   The material used for the first member 14 and the second member 18 is preferably an amorphous polymer so as not to cause light scattering. The material is excellent in adhesion to each other and has mechanical properties such as durability. It is preferable that the polymer is excellent in properties and excellent in heat and humidity resistance.

芯材30を構成する材料(インナークラッド材用モノマーおよびコア材用モノマー)としては、アクリル系樹脂であることが好ましい。例えば、(メタ)アクリル類エステル類((a)フッ素不含(メタ)アクリル酸エステル、(b)含フッ素(メタ)アクリル酸エステル)などが挙げられる。また、その他の材料として、(c)スチレン系化合物や(d)ビニルエステル類、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールAなどを重合性化合物として用いてもよい。芯材30は、これらのホモポリマー、あるいはこれらモノマーの2種類以上からなる共重合体、あるいは、ホモポリマーおよび/または共重合体の混合物から形成することができる。これらのうち、(メタ)アクリル酸エステル類を重合性モノマーとして含む組成を好ましく用いることができる。   The material constituting the core material 30 (inner clad material monomer and core material monomer) is preferably an acrylic resin. Examples include (meth) acrylic esters ((a) fluorine-free (meth) acrylic acid ester, (b) fluorine-containing (meth) acrylic acid ester), and the like. Further, as other materials, (c) styrene compounds, (d) vinyl esters, bisphenol A which is a raw material of polycarbonates, and the like may be used as the polymerizable compound. The core material 30 can be formed from these homopolymers, copolymers composed of two or more of these monomers, or a mixture of homopolymers and / or copolymers. Among these, a composition containing (meth) acrylic acid esters as a polymerizable monomer can be preferably used.

上記の(a)フッ素不含メタクリル酸エステルおよびフッ素不含アクリル酸エステルとしては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−tert−ブチル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ジフェニルメチル、トリシクロ[5・2・1・02,6 ]デカニルメタクリレート、アダマンチルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボニルメタクリレートなどが挙げられ、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸−tert−ブチル、アクリル酸フェニルなどが挙げられる。   As the above (a) fluorine-free methacrylic acid ester and fluorine-free acrylic acid ester, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenyl methacrylate, methacrylic acid Examples thereof include cyclohexyl, diphenylmethyl methacrylate, tricyclo [5.2,1.02,6] decanyl methacrylate, adamantyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, and the like. Methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid- Examples include tert-butyl and phenyl acrylate.

(b)含フッ素アクリル酸エステルおよび含フッ素メタクリル酸エステルとしては、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルメタクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピルメタクリレート、1 −トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルメタクリレート、2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブチルメタクリレートなどが挙げられる。   (B) As fluorine-containing acrylic ester and fluorine-containing methacrylate ester, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3,3 -Pentafluoropropyl methacrylate, 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl methacrylate, 2,2,3, Examples include 3,4,4-hexafluorobutyl methacrylate.

(c)スチレン系化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレンなどが挙げられ、(d)ビニルエステル類としては、ビニルアセテート、ビニルベンゾエート、ビニルフェニルアセテート、ビニルクロロアセテートなどが挙げられる。もちろん、これらに限定されるものではなく、重合性化合物の単独あるいは共重合体からなるポリマの屈折率が、光伝送体に成形されたときに所定の屈折率分布を成形体の中で有するように、種類や組成比を決定することが好ましい。   (C) Styrene compounds include styrene, α-methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and (d) vinyl esters include vinyl acetate, vinyl benzoate, vinyl phenyl acetate, vinyl chloroacetate, and the like. Can be mentioned. Of course, the present invention is not limited to these, and the refractive index of a polymer composed of a polymerizable compound alone or a copolymer may have a predetermined refractive index distribution in the molded body when molded into an optical transmission body. In addition, it is preferable to determine the type and composition ratio.

また、第2部材18を構成する材料、すなわち外側パイプ材を構成する材料が、上記のようなアクリル系樹脂やフッ化ビニリデン樹脂、ポリメチルメタクリレート/フッ化ビニリデン樹脂を混合した混合材料のうち、1種類または2種類以上使用することが好ましい。これらの材料としては、上述のもの意外に、例えば、メチルメタクリレート(MMA)とトリフルオロエチルメタクリレート(FMA)やヘキサフルオロイソプロピルメタクリレートなどのフッ化(メタ)アクリレートとの共重合体がある。また、MMAと,tert−ブチルメタクリレートなどの分岐を有する(メタ)アクリレート、イソボルニルメタクリレート、ノルボルニルメタクリレート、トリシクロデカニルメタクリレートなどの脂環式(メタ)アクリレートなどとの共重合体がある。なお、これらのポリマが水素原子(H)を含んでいる場合には、その水素原子が重水素原子(D)に置換されていることが好ましく、これにより伝送損失の低減、特に近赤外領域の波長における伝送損失の低減を図ることができる。また、内側パイプ材を構成する材料においては、上記のいずれの材料も用いることができる。   Moreover, the material which comprises the 2nd member 18, ie, the material which comprises an outer pipe material, among the mixed materials which mixed the above acrylic resin, vinylidene fluoride resin, polymethylmethacrylate / vinylidene fluoride resin, It is preferable to use one type or two or more types. In addition to the materials described above, examples of these materials include copolymers of methyl methacrylate (MMA) and fluorinated (meth) acrylates such as trifluoroethyl methacrylate (FMA) and hexafluoroisopropyl methacrylate. In addition, a copolymer of MMA and an alicyclic (meth) acrylate such as (meth) acrylate having a branch such as tert-butyl methacrylate, isobornyl methacrylate, norbornyl methacrylate, tricyclodecanyl methacrylate, etc. is there. When these polymers contain hydrogen atoms (H), the hydrogen atoms are preferably substituted with deuterium atoms (D), thereby reducing transmission loss, particularly in the near infrared region. It is possible to reduce the transmission loss at the wavelength. Moreover, in the material which comprises an inner side pipe material, any said material can be used.

さらに、POF23を近赤外光用途に用いるためには、ポリマを構成するC−H結合に起因した吸収損失が起こるために、特許3332922号公報や特開2003−192708号公報などに記載されているような、C−H結合の水素原子を重水素原子やフッ素などで置換したポリマを用いることで、この伝送損失を生じる波長域を長波長化することができ、伝送信号光の損失を軽減することができる。このようなポリマとしては、例えば、重水素化ポリメチルメタクリレート(PMMA−d8)、ポリトリフルオロエチルメタクリレート(P3FMA)、ポリヘキサフルオロイソプロピル2−フルオロアクリレート(HFIP 2−FA)などを例示することができる。なお、原料となる化合物は、重合後の透明性を損なわないためにも、不純物や散乱源となる異物は重合前に十分に除去されることが望ましい。   Furthermore, in order to use POF23 for near-infrared light, absorption loss due to the C—H bond constituting the polymer occurs, which is described in Japanese Patent No. 3332922 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-192708. By using a polymer in which C—H bond hydrogen atoms are replaced with deuterium atoms or fluorine, the wavelength range causing this transmission loss can be lengthened, and the loss of transmission signal light can be reduced. can do. Examples of such polymers include deuterated polymethyl methacrylate (PMMA-d8), polytrifluoroethyl methacrylate (P3FMA), polyhexafluoroisopropyl 2-fluoroacrylate (HFIP 2-FA), and the like. it can. In addition, in order not to impair the transparency after polymerization of the compound as a raw material, it is desirable that impurities and foreign substances serving as scattering sources are sufficiently removed before polymerization.

本発明においては、重合性化合物を重合させてポリマとする際において、重合開始剤を使用する。重合開始剤としては、例えば、ラジカルを生成するものが各種ある。例えばラジカルを生成するものとして、過酸化ベンゾイル(BPO)、tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサネート(PBO)、ジ−tert−ブチルパーオキシド(PBD)、tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート(PBI)、n−ブチル−4,4−ビス(tert−ブチルパーオキシ)バラレート(PHV)などのパーオキサイド系化合物が挙げられる。また、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルプロパン)、2,2’−アゾビス(2−メチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2−メチルヘキサン)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルペンタン)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブタン)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−メチルヘキサン)、3,3’−アゾビス(3,4−ジメチルペンタン)、3,3’−アゾビス(3−エチルペンタン)、ジメチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジエチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)、ジ−tert−ブチル−2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)などのアゾ系化合物が挙げられる。なお、重合開始剤は、これらに限定されるものではなく、また、2種類以上を併用してもよい。   In the present invention, a polymerization initiator is used when a polymerizable compound is polymerized to obtain a polymer. As the polymerization initiator, for example, there are various types that generate radicals. For example, benzoyl peroxide (BPO), tert-butylperoxy-2-ethylhexanate (PBO), di-tert-butyl peroxide (PBD), tert-butylperoxyisopropyl carbonate (PBI) ) And peroxide compounds such as n-butyl-4,4-bis (tert-butylperoxy) valerate (PHV). 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile), 2,2′-azobis (2-methylpropane), 2,2′-azobis (2-methylbutane), 2,2′-azobis (2-methylpentane), 2,2′-azobis (2,3-dimethylbutane), 2,2 '-Azobis (2-methylhexane), 2,2'-azobis (2,4-dimethylpentane), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutane), 2,2'-azobis (2 , 4,4-trimethylpentane), 3,3′-azobis (3-methylpentane), 3,3′-azobis (3-methylhexane), 3,3′-azobis (3,4-dimethylpentane), 3,3'-azobis 3-ethylpentane), dimethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), diethyl-2,2′-azobis (2-methylpropionate), di-tert-butyl-2,2 ′ -Azo compounds such as azobis (2-methylpropionate). In addition, a polymerization initiator is not limited to these, Moreover, you may use 2 or more types together.

ポリマとしたときの機械特性や熱物性などの各種物性値を全体にわたって均一に保つために、重合度の調整を行うことが好ましい。重合度の調整のためには、連鎖移動剤を使うことができる。連鎖移動剤については、併用する重合性モノマーの種類に応じて、適宜、種類および添加量を選択できる。各モノマーに対する連鎖移動剤の連鎖移動定数は、例えば、ポリマハンドブック第3版(J.BRANDRUPおよびE.H.IMMERGUT編、JOHN WILEY&SON発行)を参照することができる。また、該連鎖移動定数は大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊を参考にして、実験によっても求めることができる。   In order to keep various physical properties such as mechanical properties and thermophysical properties of the polymer uniform throughout, it is preferable to adjust the degree of polymerization. A chain transfer agent can be used to adjust the degree of polymerization. About a chain transfer agent, according to the kind of polymerizable monomer used together, a kind and addition amount can be selected suitably. For the chain transfer constant of the chain transfer agent for each monomer, reference can be made to, for example, Polymer Handbook 3rd Edition (edited by J. BRANDRUP and EH IMMERGUT, published by JOHN WILEY & SON). The chain transfer constant can also be obtained by experiment with reference to Takayuki Otsu and Masaaki Kinoshita "Experimental Method for Polymer Synthesis", Kagaku Dojin, published in 1972.

連鎖移動剤としては、アルキルメルカプタン類(例えば、n−ブチルメルカプタン、n−ペンチルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンなど)、チオフェノール類(チオフェノール、m−ブロモチオフェノール、p−ブロモチオフェノール、m−トルエンチオール、p−トルエンチオールなど)などを用いることが好ましい。特に、n−オクチルメルカプタン、n−ラウリルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタンのアルキルメルカプタンを用いるのが好ましい。また、C−H結合の水素原子が重水素原子やフッ素原子で置換された連鎖移動剤を用いることもできる。なお、連鎖移動剤は勿論これらに限定されるものではなく、これら連鎖移動剤は2種類以上を併用してもよい。   Examples of the chain transfer agent include alkyl mercaptans (for example, n-butyl mercaptan, n-pentyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan), thiophenols (thiophenol, m-bromothio). Phenol, p-bromothiophenol, m-toluenethiol, p-toluenethiol, etc.) are preferably used. In particular, it is preferable to use an alkyl mercaptan such as n-octyl mercaptan, n-lauryl mercaptan, and tert-dodecyl mercaptan. A chain transfer agent in which a hydrogen atom of a C—H bond is substituted with a deuterium atom or a fluorine atom can also be used. Of course, the chain transfer agent is not limited to these, and two or more of these chain transfer agents may be used in combination.

前述した重合開始剤や連鎖移動剤、屈折率調整剤の各添加量については、用いるコア用ポリマである重合性化合物の種類などに応じて、好ましい範囲を適宜決定することができる。本実施形態においては、重合開始剤は、芯材30の重合性化合物に対して、0.005〜0.050質量%となるように添加しているが、この添加率を0.010〜0.020質量%とすることがより好ましい。また、前記連鎖移動剤は、芯材30の重合性化合物に対して、0.10〜0.40質量%となるように添加しているが、この添加率を0.15〜0.30質量%とすることがより好ましい。   About each addition amount of the polymerization initiator mentioned above, a chain transfer agent, and a refractive index regulator, a preferable range can be determined suitably according to the kind etc. of the polymeric compound which is a polymer for cores to be used. In this embodiment, although the polymerization initiator is added so that it may become 0.005-0.050 mass% with respect to the polymeric compound of the core material 30, this addition rate is 0.010-0. More preferably, the content is 0.020% by mass. Moreover, although the said chain transfer agent is added so that it may become 0.10-0.40 mass% with respect to the polymeric compound of the core material 30, this addition rate is 0.15-0.30 mass. % Is more preferable.

その他、内側パイプ材12、外側パイプ材17、および芯材30、もしくはそれらの一部には、光伝送性能を低下させない範囲で、その他の添加剤を添加することができる。例えば、芯材30もしくはその一部に耐候性や耐久性などを向上させる目的で、安定剤を添加することができる。また、光伝送性能の向上を目的として、光信号増幅用の誘導放出機能化合物を添加することもできる。該化合物を添加することにより、減衰した信号光を励起光により増幅することができ、伝送距離が向上するので、例えば、光伝送リンクの一部にファイバ増幅器として用いることができる。これらの添加剤も、前記原料となる各種重合性化合物に添加した後、重合することによって、上記の各部材、もしくはそれらの一部に含有させることができる。   In addition, other additives can be added to the inner pipe member 12, the outer pipe member 17, and the core member 30, or a part thereof within a range that does not deteriorate the optical transmission performance. For example, a stabilizer can be added to the core material 30 or a part thereof for the purpose of improving weather resistance, durability, and the like. Further, for the purpose of improving optical transmission performance, a stimulated emission functional compound for optical signal amplification can be added. By adding the compound, the attenuated signal light can be amplified by the excitation light, and the transmission distance can be improved. For example, it can be used as a fiber amplifier in a part of the optical transmission link. These additives can also be contained in each of the above-mentioned members or a part thereof by adding to the various polymerizable compounds as the raw material and then polymerizing.

また、インナークラッド42を形成するインナークラッド材31とコア42を形成するコア材31とにおいては、各ポリマのうち少なくともいずれか一方には、屈折率調整剤(以下、ドーパントと称する)を各所定量混合する。このドーパントとしては、非重合性の化合物が好ましい。コア材31のみにドーパントを添加する場合には、この添加率は、コア材31の主成分となるポリマに対して0.01重量%以上25重量%以下とすることが好ましく、1重量%以上20重量%以下とすることがより好ましい。これにより、断面円形の径方向における屈折率分布係数を上記のような好ましい範囲により制御しやすくなる。   Further, in the inner clad material 31 that forms the inner clad 42 and the core material 31 that forms the core 42, a predetermined amount of a refractive index adjusting agent (hereinafter referred to as a dopant) is added to at least one of the polymers. Mix. As this dopant, a non-polymerizable compound is preferable. When the dopant is added only to the core material 31, the addition ratio is preferably 0.01% by weight to 25% by weight with respect to the polymer as the main component of the core material 31, and is preferably 1% by weight or more. More preferably, it is 20% by weight or less. This makes it easier to control the refractive index distribution coefficient in the radial direction of the circular cross section within the preferred range as described above.

本実施形態においては、ドーパントとしては高屈折率で分子体積が大きく、重合に関与せず、溶融状態のポリマ中で所定の拡散速度を有する低分子化合物を用い、これを添加することによりコア42の径方向における屈折率を変化させている。ドーパントは、モノマーに限定されず、オリゴマー(ダイマー、トリマーなどを含む)であってもよい。したがって、モノマーの状態ではコア材用モノマーやコア材31との重合反応性を有していても、これがオリゴマーとなったときにはこれらと重合しないものであればこのようなオリゴマーをドーパントとすることができる。   In the present embodiment, as the dopant, a low molecular compound having a high refractive index, a large molecular volume, not participating in polymerization, and having a predetermined diffusion rate in a molten polymer is used. The refractive index in the radial direction is changed. The dopant is not limited to a monomer, and may be an oligomer (including a dimer and a trimer). Therefore, even if it has polymerization reactivity with the monomer for the core material or the core material 31 in the monomer state, such an oligomer may be used as a dopant if it does not polymerize with these when it becomes an oligomer. it can.

ドーパントの具体的な例としては、安息香酸ベンジル(BEN)、硫化ジフェニル(DPS)、リン酸トリフェニル(TPP)、フタル酸ベンジル−n−ブチル(BBP)、フタル酸ジフェニル(DPP)、ジフェニル(DP)、ジフェニルメタン(DPM)、リン酸トリクレジル(TCP)、ジフェニルスルホキシド(DPSO)などが挙げられ、中でも、BEN、DPS、TPP、DPSOが好ましい。なお、芯材30におけるドーパントの濃度および分布を調整することで、POF23の屈折率を所望の値に変化させることができる。   Specific examples of the dopant include benzyl benzoate (BEN), diphenyl sulfide (DPS), triphenyl phosphate (TPP), benzyl-n-butyl phthalate (BBP), diphenyl phthalate (DPP), diphenyl ( DP), diphenylmethane (DPM), tricresyl phosphate (TCP), diphenyl sulfoxide (DPSO) and the like. Among these, BEN, DPS, TPP, and DPSO are preferable. The refractive index of the POF 23 can be changed to a desired value by adjusting the dopant concentration and distribution in the core material 30.

プリフォーム21およびPOF23の製造方法について説明する。ただし、本発明は、ここに示す形態に限定されるものではない。まず、プリフォーム21を構成する第1部材14および第2部材18をそれぞれ作製する。第1部材14を作製する際には、まず内側パイプ材作製工程11において内側パイプ材12を作製する。このとき、外径精度などに優れる真空サイジングダイを用いたアウターダイ減圧吸引方式である真空サイジング法で行うことが好ましい。   A method for manufacturing the preform 21 and the POF 23 will be described. However, the present invention is not limited to the embodiment shown here. First, the first member 14 and the second member 18 constituting the preform 21 are respectively produced. When the first member 14 is manufactured, first, the inner pipe material 12 is manufactured in the inner pipe material manufacturing step 11. At this time, it is preferable to carry out by a vacuum sizing method which is an outer die vacuum suction method using a vacuum sizing die excellent in outer diameter accuracy and the like.

図4に、パイプ材製造ライン50を示す。パイプ材製造ライン50は、溶融押出装置51と押出ダイス52と成形ダイス53と冷却装置54と引取装置55と減圧乾燥装置56とを備える。まず、内側パイプ材用モノマーを溶融押出装置51に投入する。投入された前記モノマーは、溶融押出装置51の内部で溶融された後に、押出ダイス52より押出されて成形ダイス53に送り込まれる。この成形ダイス53には、成形管57が備えられており、この成形管57内で前記モノマーが成形されて、円筒中空状の成形体が形成される。成形ダイス53には真空ポンプ58が備えられており、前記モノマーが成形される際には、この真空ポンプ58を用いて真空引きすることが好ましい。このように真空引きをしながら成形すると、厚みが一定の内側パイプ材12を得ることができる。この成形体を冷却装置54に送り込み冷却すると、成形体が冷却固化されて円筒中空状の内側パイプ材12が作製される。   FIG. 4 shows a pipe material production line 50. The pipe material production line 50 includes a melt extrusion device 51, an extrusion die 52, a forming die 53, a cooling device 54, a take-up device 55, and a vacuum drying device 56. First, the inner pipe material monomer is charged into the melt extrusion apparatus 51. The charged monomer is melted in the melt extrusion apparatus 51, extruded from the extrusion die 52, and sent to the forming die 53. The molding die 53 is provided with a molding tube 57, and the monomer is molded in the molding tube 57 to form a cylindrical hollow molded body. The molding die 53 is provided with a vacuum pump 58. When the monomer is molded, the vacuum pump 58 is preferably used for evacuation. When forming while evacuating in this way, the inner pipe member 12 having a constant thickness can be obtained. When this formed body is sent to the cooling device 54 and cooled, the formed body is cooled and solidified, and the cylindrical inner pipe member 12 is produced.

この内側パイプ材12を減圧乾燥装置56により減圧しながら乾燥する。減圧乾燥装置56には、その内部を所定の減圧度になるように減圧を行うことができる真空ポンプ(図示しない)と、その内部温度を所定の温度となるように調整することができる温度調節機(図示しない)とが備えられている。乾燥時には、乾燥効率を低下させないために、その内部減圧度を10kPa以下に保持することが好ましく、被乾燥物の揮発分による蒸気圧が生じる場合は、適宜調整することが好ましい。この乾燥時における温度は、50℃以上100℃以下であることが好ましく、この範囲を満たすように調整すればよいが、より好ましくは、パイプ材に用いるポリマのTg付近の温度とすることである。   The inner pipe member 12 is dried while being reduced in pressure by the reduced pressure drying device 56. The vacuum drying device 56 includes a vacuum pump (not shown) that can reduce the pressure in the interior to a predetermined degree of decompression, and a temperature control that can adjust the internal temperature to a predetermined temperature. Machine (not shown). At the time of drying, in order not to reduce the drying efficiency, it is preferable to maintain the internal pressure reduction degree at 10 kPa or less, and when vapor pressure due to the volatile matter of the material to be dried is generated, it is preferable to adjust appropriately. The temperature at the time of drying is preferably 50 ° C. or more and 100 ° C. or less, and may be adjusted so as to satisfy this range. More preferably, the temperature is near the Tg of the polymer used for the pipe material. .

さらに、乾燥時間は、10時間以上100時間以下とすることが好ましい。なお、第2部材18である外側パイプ材17の作製方法においては、内側パイプ材12を形成させた方法と同じ方法を用いればよい。第2減圧乾燥工程19においても、第1減圧乾燥工程15と減圧乾燥条件などは同じである。また、本実施形態では、第1減圧乾燥工程15と第2減圧乾燥工程19において、各工程ともパイプ材製造ライン50として連続した形態を示したが、連続させなくてもよい。例えば、引取装置55で引き取ったパイプ材33を一時的に保管した後、減圧乾燥装置56により減圧乾燥させることもできる。ただし、保管時間が長くなった場合には、パイプ材33の水分含有率などが向上してしまうおそれがあるので、保管時間はできる限り短くして、次工程へと進むことが好ましい。   Furthermore, the drying time is preferably 10 hours or more and 100 hours or less. In addition, in the production method of the outer pipe member 17 which is the second member 18, the same method as the method of forming the inner pipe member 12 may be used. Also in the second reduced pressure drying step 19, the first reduced pressure drying step 15 and the reduced pressure drying conditions are the same. Moreover, in this embodiment, in the 1st reduced pressure drying process 15 and the 2nd reduced pressure drying process 19, although each process showed the form continuous as the pipe material manufacturing line 50, it is not necessary to make it continue. For example, the pipe material 33 taken up by the take-up device 55 can be temporarily stored and then dried under reduced pressure by the reduced-pressure drying device 56. However, when the storage time becomes long, the moisture content of the pipe member 33 may be improved. Therefore, it is preferable to shorten the storage time as much as possible and proceed to the next step.

本発明においては、第1部材14および第2部材18を作製し、これらを嵌合させる前に、少なくとも第1部材14および第2部材18の内でいずれか一方を、上記のような所定の乾燥条件で減圧しながら乾燥させるようにする。なお、第1部材14および第2部材18をともに所定の乾燥条件で乾燥すると、それぞれが含有している水分や可塑剤などを除去することができるので好ましい。   In the present invention, the first member 14 and the second member 18 are produced, and before these are fitted, at least one of the first member 14 and the second member 18 is subjected to the predetermined as described above. Dry under reduced pressure under dry conditions. It is preferable that both the first member 14 and the second member 18 are dried under predetermined drying conditions because moisture, plasticizer, and the like contained therein can be removed.

次に、芯材作製工程13として、作製した内側パイプ材12の中空部にインナークラッド材用モノマーを注入して、インナークラッド材32を形成させる。インナークラッド材用モノマーは重合性モノマーであるメチルメタクリレート(以下、MMAと称する)を主成分として、所望の添加剤(例えば、重合開始剤、連鎖移動剤、ドーパントなど)を添加して調整する。インナークラッド材32は、内側パイプ材12の内側に、コア材31を形成させることができるように、円筒中空状になるように回転重合法により形成させる。   Next, as the core material production step 13, the inner clad material monomer is injected into the hollow portion of the produced inner pipe material 12 to form the inner clad material 32. The monomer for the inner clad material is prepared by adding a desired additive (for example, a polymerization initiator, a chain transfer agent, a dopant, etc.) containing methyl methacrylate (hereinafter referred to as MMA) as a main component as a main component. The inner clad material 32 is formed by a rotational polymerization method so as to form a hollow cylindrical shape so that the core material 31 can be formed inside the inner pipe material 12.

この回転重合法は、内側パイプ材12の中空部にインナークラッド材用モノマーを注入し、この内側パイプ材を温水中で振動をくわえながら予備重合を行って、インナークラッド材用モノマーの粘性を高めた後に、内側パイプ材12の長手方向がおおむね平行かつ略水平となっているに保持した状態で、加熱しながら回転重合を行う。この際、内側パイプ材12は、その長手方向が水平となるようにした状態で回転させればよいが、例えば、内側パイプ材12の他端を吊るして、均等な回転を加味することができるようにしてもよく、回転方式については特に限定はされず、回転重合方法として公知のいずれの方法も、本発明には適用することができる。   In this rotational polymerization method, the inner clad material monomer is injected into the hollow portion of the inner pipe material 12, and the inner pipe material is preliminarily polymerized while adding vibration in warm water to increase the viscosity of the inner clad material monomer. After that, rotational polymerization is performed while heating in a state in which the longitudinal direction of the inner pipe member 12 is held substantially parallel and substantially horizontal. At this time, the inner pipe member 12 may be rotated in a state in which the longitudinal direction thereof is horizontal. For example, the other end of the inner pipe member 12 is suspended to allow for uniform rotation. The rotation method is not particularly limited, and any method known as a rotation polymerization method can be applied to the present invention.

インナークラッド材32の中空部にコア材用モノマーを注入して、コア材31を形成させる。コア材用モノマーに関しては、上述した材料に、重合開始剤、連鎖移動剤、ドーパントなどを適宜添加して調整し、これを用いて、国際後悔第93/08488号パンフレット、特許第3332922号公報に記載されている方法などを適用して、GI型のコア材31を形成させて、(GI型)プリフォーム21を作製する。   The core material monomer is injected into the hollow portion of the inner clad material 32 to form the core material 31. Regarding the monomer for the core material, a polymerization initiator, a chain transfer agent, a dopant and the like are appropriately added to the above-described materials and adjusted, and this is used in International Regret No. 93/08488 pamphlet and Japanese Patent No. 3333292. The GI type core material 31 is formed by applying the described method or the like, and the (GI type) preform 21 is manufactured.

本発明において、芯材30の作製方法は、ここで示した形態に限定されるものではない。例えば、コア材形成ロッドを回転させながら界面ゲル重合を行う回転重合方法により形成することもできる。この場合には、コア部形成ロッドの中空部にコア材用モノマーを注入した後に、その一端を密閉し、回転重合装置内で水平状態を保持しながら、回転させて重合を進める。このとき、コア材用モノマーの供給は一括でもよいし、逐次または連続して供給してもよい。このとき、コア材用モノマーの供給量、組成、重合度を調整することで、中心に向けて連続して屈折率が高くなる分布を有するGI型の他に、階段状の屈折率分布を有するマルチステップ型光ファイバ素線などの製造にも適用することができる。   In the present invention, the method for producing the core material 30 is not limited to the form shown here. For example, it can also be formed by a rotational polymerization method in which interfacial gel polymerization is performed while rotating the core material forming rod. In this case, after injecting the monomer for the core material into the hollow part of the core part forming rod, one end thereof is sealed and the polymerization is carried out by rotating while maintaining the horizontal state in the rotary polymerization apparatus. At this time, the monomer for the core material may be supplied all at once or sequentially or continuously. At this time, by adjusting the supply amount, composition, and degree of polymerization of the monomer for the core material, in addition to the GI type having a distribution in which the refractive index continuously increases toward the center, it has a stepwise refractive index distribution. The present invention can also be applied to the manufacture of multi-step type optical fiber.

嵌合工程20において、上述のような方法で作製した第1部材14を第2部材18の中空部に挿入することで、両部材を嵌め合わせてプリフォーム21を作製する(図2参照)。このプリフォーム21を延伸工程22で加熱延伸して線引きすることでPOF23を得ることができる。延伸工程22における延伸の方法に関しては、特に限定されるものではなく、いずれの既知の方法を適用することができる。なお、延伸工程22を行う前に、前述のパイプと同様の工程でプリフォーム21を減圧乾燥させると、プリフォーム21中の残留モノマーや水分の低減を図ることが好ましい。これにより、付着・含有している残留モノマーなどの揮発成分や水分を除去することができるので、加熱延伸時において、これらの物質が揮発して発泡するのを抑制することができる。   In the fitting step 20, the first member 14 produced by the method as described above is inserted into the hollow portion of the second member 18, thereby fitting the two members together to produce the preform 21 (see FIG. 2). POF 23 can be obtained by drawing the preform 21 by heating and drawing in the drawing step 22. The stretching method in the stretching step 22 is not particularly limited, and any known method can be applied. In addition, before performing the extending | stretching process 22, when the preform 21 is dried under reduced pressure by the process similar to the above-mentioned pipe, it is preferable to aim at reduction of the residual monomer and moisture in the preform 21. As a result, volatile components such as residual monomers and water adhering to and contained therein can be removed, so that these substances can be prevented from volatilizing and foaming during heating and stretching.

図5に、POF製造設備60を示す。POF製造設備60は、プリフォーム21を加熱延伸しながら線引きしてPOF23を作製する際に用いられる装置であり、線引炉61と外径モニタ62と巻取リール63からなる。線引炉61は、加熱炉64と、その外側にヒータ65を内部に備える筐体であり、プリフォーム21の搬入出口となる上部開口66と下部開口67とが設けられている。   FIG. 5 shows a POF manufacturing facility 60. The POF manufacturing facility 60 is an apparatus used when the preform 21 is drawn while being heated and stretched to produce the POF 23, and includes a drawing furnace 61, an outer diameter monitor 62, and a take-up reel 63. The drawing furnace 61 is a housing that includes a heating furnace 64 and a heater 65 inside thereof, and is provided with an upper opening 66 and a lower opening 67 that serve as a carry-in / out port for the preform 21.

所定の把持部材で把持されたプリフォーム21は、上部開口66から線引炉61内に送り込まれる。前記把持部材においては、真空度調節装置に接続されているアダプタであることが好ましい。このようなアダプタを用いると、真空度を調節することで、第1部材14と第2部材18との界面を容易に融着させることができる。この際の減圧度は、大気圧に対して、−10kPa以上−0.5kPa以下とすることは好ましい。減圧度が−10kPaを超えると、減圧度が高すぎるために、第1部材14および第2部材19ともに形状が変形してしまうおそれがある。一方で、減圧度が−0.5kPa未満の場合には、真空度が低すぎるので、第1部材14と第2部材19とを互いに融着させる効果が弱くなる。また、延伸時においては、プリフォーム21を回転させながら作業を行うことが好ましい。このように延伸時においてプリフォーム21を回転させると、より半径が均一な円柱状のPOF23を得る作製することができる。この回転方法に関しては、例えば、上述のアダプタに回転装置を連結しておけばよい。   The preform 21 gripped by a predetermined gripping member is fed into the drawing furnace 61 from the upper opening 66. The gripping member is preferably an adapter connected to a vacuum degree adjusting device. When such an adapter is used, the interface between the first member 14 and the second member 18 can be easily fused by adjusting the degree of vacuum. In this case, the degree of decompression is preferably −10 kPa or more and −0.5 kPa or less with respect to the atmospheric pressure. If the degree of decompression exceeds −10 kPa, the degree of decompression is too high, and the shape of both the first member 14 and the second member 19 may be deformed. On the other hand, when the degree of decompression is less than −0.5 kPa, the degree of vacuum is too low, so that the effect of fusing the first member 14 and the second member 19 to each other is weakened. Further, during stretching, it is preferable to perform the work while rotating the preform 21. Thus, when the preform 21 is rotated during stretching, a columnar POF 23 having a more uniform radius can be obtained. Regarding this rotation method, for example, a rotation device may be connected to the above-described adapter.

プリフォーム21を加熱炉64に送り込み、加熱しながら延伸させる。加熱炉64には、これを加熱させるためのヒータ65が備えられており、このヒータ65により加熱炉64の内部温度を調整する。加熱温度は、プリフォーム21の材質に応じて適宜決定すればよいが、一般的には、180℃〜250℃の範囲であることが好ましい。また、延伸時における延伸温度や延伸張力などの延伸条件は、プリフォーム21や作製したいPOF23の形状および材質などを考慮して、適宜決定すればよい。これらの条件を考慮して、プリフォーム21を加熱しながら延伸を行うことでPOF23を作製する。POF23は下部開口67より送出された後に、外径モニタ62によりその外径が測定されるが、この測定結果に基づき、逐次線引条件を補正しながら延伸させることで、所望のPOF23を得ることができる。加熱延伸されたPOF23は、巻取リール63で巻き取られる。   The preform 21 is fed into the heating furnace 64 and stretched while being heated. The heating furnace 64 is provided with a heater 65 for heating the heating furnace 64, and the internal temperature of the heating furnace 64 is adjusted by the heater 65. The heating temperature may be appropriately determined according to the material of the preform 21, but generally it is preferably in the range of 180 ° C. to 250 ° C. Further, stretching conditions such as stretching temperature and stretching tension at the time of stretching may be appropriately determined in consideration of the shape and material of the preform 21 or the POF 23 to be produced. Considering these conditions, the POF 23 is produced by stretching the preform 21 while heating. After the POF 23 is delivered from the lower opening 67, the outer diameter is measured by the outer diameter monitor 62. Based on the measurement result, the desired POF 23 is obtained by stretching while sequentially correcting the drawing conditions. Can do. The heated and stretched POF 23 is taken up by a take-up reel 63.

線引張力については、特開平7−234322号公報に記載されているように、溶融したポリマを配向させるために、0.1N以上としたり、特開平7−234324号公報に記載されているように、溶融延伸後に歪を残さないようにするために、1N以上とすることが好ましい。また、特開平8−106015号公報に記載されているように、延伸の際に、予備加熱を設ける方法などをとることもできる。以上の方法によって得られるPOF23については、破断伸びや硬度について特開平7−244220号公報に記載のように規定することで、このPOF23を束にするなどして使用される光ファイバケーブルの曲げや側圧特性を改善することができる。   As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-234322, the drawing tension is set to 0.1 N or more in order to orient the molten polymer, or as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-234324. Furthermore, in order not to leave distortion after melt drawing, it is preferable to set it to 1 N or more. Further, as described in JP-A-8-106015, a method of providing preheating at the time of stretching can be used. With respect to the POF 23 obtained by the above method, the breaking elongation and hardness are defined as described in JP-A-7-244220, so that the bending of the optical fiber cable used by bundling the POF 23 or the like Side pressure characteristics can be improved.

なお、本実施形態においては、第1部材14と第2部材18とを別工程で作製した後に、これらを嵌め合わせてプリフォーム21とし、このプリフォーム21を加熱延伸させて線引きすることで、第1部材14と第2部材18とを融着させながらPOF23を作製したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、第1部材14と第2部材18とを嵌め合わせる際において、接着剤を用いて嵌合面を接着させたものをプリフォーム21とし、これを加熱延伸させて線引きすることでPOF23を作製してもよい。   In the present embodiment, after the first member 14 and the second member 18 are produced in separate steps, they are fitted together to form a preform 21, and the preform 21 is heated and stretched to draw, Although the POF 23 was produced while fusing the first member 14 and the second member 18, the present invention is not limited to this form, and when the first member 14 and the second member 18 are fitted together, The POF 23 may be manufactured by drawing the preform 21 by drawing the preform 21 by bonding the mating surfaces using an adhesive.

本発明により得られるPOF23により、プラスチック光ケーブルを作製することができる。このプラスチック光ケーブルには様々な形態があるが、特に限定はされない。例えば、これらを同心円状にまとめた集合型や、一列に並べたテープ型などが挙げられる。また、本発明に係るPOF23や光ファイバケーブルなどを用いた光伝送体は、端部に接続用光コネクタを用いて接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては、一般に知られているPN型、SMA型、SMI型、F05型、MU型、FC型、SC型などの市販の各種コネクタを利用することができる。   A plastic optical cable can be produced by the POF 23 obtained by the present invention. The plastic optical cable has various forms, but is not particularly limited. For example, a collective type in which these are concentrically arranged, or a tape type in which they are arranged in a line can be cited. Moreover, it is preferable that the optical transmission body using the POF 23, the optical fiber cable, or the like according to the present invention is securely fixed to the end portion by using an optical connector for connection. As the connector, various commercially available connectors such as PN type, SMA type, SMI type, F05 type, MU type, FC type, and SC type can be used.

本発明のPOF23から得られたプラスチック光ケーブルは、従来に比べて、軸ずれに対する許容度が高いために、突き合せにより接合しても用いることができるが、より好ましくは、その端部に接続用光コネクタを備えて、互いの接続部を確実に固定することが好ましい。コネクタとしては一般に知られている、PN型、SMA型、SMI型などの市販の各種コネクタを利用することができる。さらには、種々の発光素子や受光素子、光スイッチ、光アイソレータ、光集積回路、光送受信モジュールなどの光部品を含む光信号処理装置などが組み合わされて好適に用いられる。この際には、必要に応じて他の光ファイバ素線などと組み合わせてもよい。それらに関連する技術としてはいかなる公知の技術も適用でき、例えば、プラスティックオプティカルファイバの基礎と実際(エヌ・ティー・エス社発行)、日経エレクトロニクス2001.12.3号110頁〜127頁「プリント配線基板に光部品が載る,今度こそ」などを参考にすることができる。前記文献に記載の種々の技術と組み合わせることによって、コンピュータや各種デジタル機器内の装置内配線、車両や船舶などの内部配線、光端末とデジタル機器、デジタル機器同士の光リンクや一般家庭や集合住宅・工場・オフィス・病院・学校などの屋内や域内の光LANなどをはじめとする、高速大容量のデータ通信や電磁波の影響を受けない制御用途などの短距離に適した光伝送システムに好適に用いることができる。   Since the plastic optical cable obtained from the POF 23 of the present invention has a higher tolerance for the axial deviation than the conventional one, it can be used even if it is joined by butting, but more preferably, it is used for connection at its end. It is preferable to provide an optical connector and securely fix each other's connecting portions. As the connector, various commercially available connectors such as PN type, SMA type, and SMI type that are generally known can be used. Furthermore, various light emitting elements, light receiving elements, optical switches, optical isolators, optical integrated circuits, optical signal processing apparatuses including optical components such as optical transmission / reception modules, and the like are suitably used in combination. In this case, you may combine with another optical fiber strand etc. as needed. Any known technique can be applied as a technique related to them. For example, the basic and actual of plastic optical fiber (published by NTS Corporation), Nikkei Electronics 2001.1.2.3, pp. 110-127 “Printed Wiring You can refer to "This time, optical components are mounted on the board." Combined with various technologies described in the above documents, internal wiring in computers and various digital devices, internal wiring in vehicles and ships, optical terminals and digital devices, optical links between digital devices, general households and housing complexes・ Suitable for optical transmission systems suitable for short distances such as high-speed, large-capacity data communications and control applications that are not affected by electromagnetic waves, including optical LANs in factories, offices, hospitals, schools, etc. Can be used.

さらに、IEICE TRANS. ELECTRON.,VOL.E84−C,No.3,MARCH 2001,p.339−344 「High−Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission」,エレクトロニクス実装学会誌 Vol.3,No.6,2000 476頁〜480頁「光シートバス技術によるインタコネクション」の記載されているものや、特開2003−152284号公報に記載の導波路面に対する発光素子の配置;特開平10−123350号、特開2002−90571号、特開2001−290055号などの各公報に記載の光バス;特開2001−74971号、特開2000−329962号、特開2001−74966号、特開2001−74968号、特開2001−318263号、特開2001−311840号などの各公報に記載の光分岐結合装置;特開2000−241655号などの公報に記載の光スターカプラ;特開2002−62457号、特開2002−101044号、特開2001−305395号などの各公報に記載の光信号伝達装置や光データバスシステム;特開2002−23011号などに記載の光信号処理装置;特開2001−86537号などに記載の光信号クロスコネクトシステム;特開2002−26815号などに記載の光伝送システム;特開2001−339554号、特開2001−339555号などの各公報に記載のマルチファンクションシステム;や各種の光導波路、光分岐器、光結合器、光合波器、光分波器などと組み合わせることで、多重化した送受信などを用いた、より高度な光伝送システムを構築することができる。以上の光伝送用途以外にも照明(導光)、エネルギー伝送、イルミネーション、センサ分野にも用いることができる。   Further, IEICE TRANS. ELECTRON. , VOL. E84-C, No. 3, MARCH 2001, p. 339-344 “High-Uniformity Star Coupler Using Diffused Light Transmission”, Journal of Japan Institute of Electronics Packaging, Vol. 3, No. 6,2000, pages 476 to 480, which are described in “Interconnection by Optical Sheet Bus Technology”, and the arrangement of light emitting elements on the waveguide surface described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-152284; , JP-A-2002-90571, JP-A-2001-290055, and the like; JP-A-2001-74971, JP-A-2000-329962, JP-A-2001-74966, JP-A-2001-74968 , JP 2001-318263, JP 2001-31840, etc .; optical branch couplers described in JP 2000-241655, etc .; optical star couplers described in JP 2000-241655, etc .; Optical signals described in Japanese Patent Laid-Open Nos. 2002-101044 and 2001-305395 Optical signal bus system; optical signal processing apparatus described in JP-A No. 2002-23011; optical signal cross-connect system described in JP-A No. 2001-86537; optical described in JP-A No. 2002-26815 Multi-function system described in each publication such as JP 2001-339554 A and JP 2001-339555 A; various optical waveguides, optical splitters, optical couplers, optical multiplexers, optical demultiplexers, etc. In combination, it is possible to construct a more advanced optical transmission system using multiplexed transmission and reception. In addition to the above light transmission applications, it can also be used in the fields of illumination (light guide), energy transmission, illumination, and sensors.

以下、実施例を示し、本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

図4に示すφ50mm径のスクリュー押出機(プラスチック工学研究所製)を備えた溶融押出装置51で、PVDF(ポリフッ化ビニリデン;呉羽化学工業製 KF ポリマ#850、融点177℃)を、押出ダイス52を用いて押出温度190℃で外径25mm、内径24mmの円筒中空状の成形体を押出した後に、真空ポンプ57で真空引きしながら、成形ダイス53(プラスチック工学研究所製)を用いて成形し成形体を作製した。この成形体を冷却装置54に送り込み、その外面を冷却させて冷却固化させた後に、引取装置55で引取り、減圧乾燥装置56で温度5℃、1kPa以下の雰囲気で70秒間減圧乾燥させてから、長さ900mmとなるように切断して、内側パイプ材12を作製した。   A melt extrusion apparatus 51 equipped with a φ50 mm diameter screw extruder (Plastics Engineering Laboratory) shown in FIG. A cylindrical hollow molded body having an outer diameter of 25 mm and an inner diameter of 24 mm is extruded using an extrusion temperature of 190 ° C., and then molded using a molding die 53 (manufactured by Plastic Engineering Laboratory) while evacuating with a vacuum pump 57. A molded body was produced. The molded body is fed into the cooling device 54, and the outer surface is cooled and solidified by cooling, and then taken out by the take-up device 55, and then dried under reduced pressure by the reduced-pressure drying device 56 at a temperature of 5 ° C. and 1 kPa or less for 70 seconds. Then, the inner pipe member 12 was produced by cutting to a length of 900 mm.

長さ900mmの内側パイプ材12を重合容器に挿入し、この重合容器をエタノールで洗浄した後に、乾燥させた。乾燥後、内側パイプ材12の一端を栓37で塞いだ状態で、この中空部にインナークラッド材用モノマーを注入して、回転重合させて、内側パイプ材12の内部に円筒中空状のインナークラッド材32を形成させた。このとき、インナークラッド材用モノマーとしては、重水素化メチルメタクリレート(MMA−d8 和光純薬(株)製)を205.0gと、2,2`−アゾビス(イソ酪酸)ジメチルを0.0881gと、1−ドデカンチオール(ラウリルメルカプタン)1.318gとをそれぞれ軽量して、混合させた混合材料を用いた。 The inner pipe member 12 having a length of 900 mm was inserted into a polymerization vessel, and this polymerization vessel was washed with ethanol and then dried. After drying, in a state where one end of the inner pipe member 12 is plugged with a stopper 37, the inner clad material monomer is injected into this hollow portion and rotationally polymerized to form a cylindrical hollow inner clad inside the inner pipe member 12. Material 32 was formed. At this time, as the inner clad monomer material, and 205.0g deuterated methyl methacrylate (MMA-d8 manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2,2 '- and azobis 0.0881g of (isobutyrate) , 1-dodecanethiol (lauryl mercaptan) 1.318 g, respectively, were mixed and used.

インナークラッド材32を重合させた後に、その中空部にコア材用モノマーを注入して、インナークラッド材32と同様にして回転重合させて、コア材31を形成させた。このとき、コア材用モノマーとしては、重水素化メチルメタクリレート(MMA−d8 和光純薬(株)製)を141.0gと、2,2`−アゾビス(イソ酪酸)ジメチルを0.120gと、1−ドデカンチオール(ラウリルメルカプタン)0.526gと、ドーパントとして、ジフェニルスルフィド(DPS)10.32gとをそれぞれ軽量して、混合させた混合材料を用いた。このとき、作製した第1部材14の外周面の表面粗さRaを0.3μmとした。 After the inner clad material 32 was polymerized, the core material monomer was injected into the hollow portion and rotationally polymerized in the same manner as the inner clad material 32 to form the core material 31. At this time, the core monomer material, and 141.0g deuterated methyl methacrylate (manufactured by MMA-d8 Wako Pure Chemical Co.), 2,2 '- and azobis (isobutyrate) 0.120 g, A light-weight mixed material of 0.526 g of 1-dodecanethiol (lauryl mercaptan) and 10.32 g of diphenyl sulfide (DPS) as a dopant was used. At this time, the surface roughness Ra of the outer peripheral surface of the manufactured first member 14 was set to 0.3 μm.

次に、第1部材14の作製時と同じ装置および条件を用いて、第2部材18である円筒中空状の外側パイプ材17を作製した。このとき、外側パイプ材用モノマーとしては、内側パイプ材用モノマーと同じ素材(PVDF樹脂)を用いて、外径32mm、内径25mmの外側パイプ材17を作製した。このとき、作製した第2部材18の内周面のRaを0.4μmとした。   Next, a cylindrical hollow outer pipe member 17 as the second member 18 was produced using the same apparatus and conditions as those used for producing the first member 14. At this time, the outer pipe material 17 having an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 25 mm was produced using the same material (PVDF resin) as the inner pipe material monomer as the outer pipe material monomer. At this time, Ra of the inner peripheral surface of the produced second member 18 was set to 0.4 μm.

第2部材18の中空部に第1部材14を挿入し、これらを嵌め合わせてプリフォーム21を作製した後、このプリフォーム21を、POF製造設備60を用いてPOF23を作製した。加熱延伸時においては、加熱炉64の内部温度が210℃となるようにヒータ65を用いて調整を行いながら、3.6m/分の延伸速度で延伸を行い、互いに第1部材14と第2部材18とを融着させて、外径が500μmのPOF23を作製した。このとき、下端部が溶融後、嵌め合わせた部分が大気圧に対して−1.0kPaとなるように減圧した。   After the first member 14 was inserted into the hollow portion of the second member 18 and these were fitted together to produce a preform 21, this preform 21 was produced using a POF manufacturing facility 60 to produce a POF 23. At the time of heating and stretching, stretching is performed at a stretching speed of 3.6 m / min while adjusting the heater 65 so that the internal temperature of the heating furnace 64 becomes 210 ° C. The member 18 was fused to produce a POF 23 having an outer diameter of 500 μm. At this time, after the lower end portion was melted, the pressure was reduced so that the fitted portion was −1.0 kPa with respect to the atmospheric pressure.

実施例1と同じ装置、条件および素材を用いてPOF23を作製した。ただし、実施例2では、第1部材14および第2部材18とを作製した後、減圧乾燥させずに、これらを嵌め合わせてプリフォーム21とした。   POF23 was produced using the same apparatus, conditions and materials as in Example 1. However, in Example 2, after the first member 14 and the second member 18 were produced, they were fitted into the preform 21 without being dried under reduced pressure.

〔評価方法〕
各実施例において作製したPOF23を用いて、POF23に荷重を経時変化させながら付加した際の伝送損失を測定した(測定1)。また、各POF23の曲げ半径を上昇させた際に生じる伝送損失上昇度を測定した(測定2)。
〔Evaluation methods〕
Using the POF 23 produced in each example, the transmission loss was measured when the load was added to the POF 23 while changing the load over time (Measurement 1). Further, the degree of increase in transmission loss that occurred when the bending radius of each POF 23 was increased was measured (Measurement 2).

図6に、測定1で得られた実施例1および実施例3における各POF23の時間と伝送損失との関係図を示す。これより、減圧乾燥していない第1部材14と第2部材18とで作製したPOF23(実施例2)に対して、減圧乾燥させた第1部材14と第2部材18とを用いて作製したPOF23(実施例1)は、荷重付加の度合いを変化させても伝送損失がほとんど変化することがなかった。図7に、測定2で得られた各POF23の曲げ半径と伝送損失上昇度との関係図を示す。実施例1と同様に実施例2は、得られた曲線の変化傾向にはほとんど差異はなかったが、嵌合面を減圧乾燥して嵌合面間の揮発分を除去した実施例1に対して、実施例2では全体的に損失上昇の値が大きくなった。   FIG. 6 shows a relationship diagram between the time and transmission loss of each POF 23 in Example 1 and Example 3 obtained in Measurement 1. FIG. From this, it produced using the 1st member 14 and the 2nd member 18 which were dried under reduced pressure with respect to POF23 (Example 2) produced with the 1st member 14 and the 2nd member 18 which were not dried under reduced pressure. In POF23 (Example 1), transmission loss hardly changed even when the degree of load addition was changed. FIG. 7 shows a relationship diagram between the bending radius of each POF 23 obtained in the measurement 2 and the degree of increase in transmission loss. Similar to Example 1, Example 2 had almost no difference in the change tendency of the obtained curve, but compared to Example 1 in which the mating surfaces were dried under reduced pressure to remove the volatile matter between the mating surfaces. Thus, in Example 2, the value of the increase in loss was large overall.

以上より、第1部材14と第2部材19との嵌合面となる第1部材14の外周面および第2部材19の内周面との表面粗さRaを0.5μm以下に調整し、減圧乾燥させた第1部材14と第2部材18とを嵌め合わせて作製したプリフォーム21からは、低伝送損失のPOF23を作製することができることが確認できた。   From the above, the surface roughness Ra between the outer peripheral surface of the first member 14 and the inner peripheral surface of the second member 19 that is the fitting surface between the first member 14 and the second member 19 is adjusted to 0.5 μm or less. It was confirmed that a low transmission loss POF 23 can be produced from the preform 21 produced by fitting the first member 14 and the second member 18 that have been dried under reduced pressure.

本発明でのプラスチック光ファイバ素線の製造工程を示す概略図である。It is the schematic which shows the manufacturing process of the plastic optical fiber strand in this invention. 第1部材と第2部材とからプリフォームを作製する嵌合工程の概略図である。It is the schematic of the fitting process which produces preform from the 1st member and the 2nd member. POFの横断面図である。It is a cross-sectional view of POF. パイプ材製造ラインの概略図である。It is the schematic of a pipe material manufacturing line. POF製造設備の概略図である。It is the schematic of POF manufacturing equipment. 本発明の実施例で得られたPOFの時間と伝送損失との関係図である。FIG. 5 is a relationship diagram between POF time and transmission loss obtained in an example of the present invention. 本発明の実施例で得られたPOFの曲げ半径と伝送損失上昇度との関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between the bending radius of POF and the degree of increase in transmission loss obtained in an example of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

12 内側パイプ材
14 第1部材
15 第1減圧乾燥工程
17 外側パイプ材
18 第2部材
19 第2減圧乾燥工程
20 嵌合工程
21 プラスチック光ファイバプリフォーム
23 プラスチック光ファイバ素線(POF)
50 パイプ材製造ライン
56 減圧乾燥装置
60 POF製造設備
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Inner pipe material 14 1st member 15 1st decompression drying process 17 Outer pipe material 18 2nd member 19 2nd decompression drying process 20 Fitting process 21 Plastic optical fiber preform 23 Plastic optical fiber strand (POF)
50 Pipe material production line 56 Vacuum drying equipment 60 POF production equipment

Claims (6)

コアとクラッドからなる芯材と、この芯材の外周に配される内側パイプとからなる円柱状の第1部材と、
前記第1部材の外周に配される円筒状の外側パイプからなる第2部材とをそれぞれ作製し、少なくとも前記第1部材と前記第2部材のいずれか一方を、所定の乾燥条件で減圧しながら乾燥させた後に、前記第2部材の中空部に前記第1部材を挿入して、プラスチック光ファイバプリフォームとし、これを加熱延伸させて線引きすることでプラスチック光ファイバ素線を製造することを特徴とするプラスチック光ファイバ素線の製造方法。
A columnar first member comprising a core material made of a core and a clad, and an inner pipe disposed on the outer periphery of the core material;
A second member made of a cylindrical outer pipe disposed on the outer periphery of the first member is produced, and at least one of the first member and the second member is decompressed under a predetermined drying condition. After drying, the first member is inserted into the hollow portion of the second member to form a plastic optical fiber preform, and this is heated and stretched to draw a plastic optical fiber. A method for producing a plastic optical fiber.
前記乾燥時における温度は、50℃以上100℃以下であり、その乾燥時間は、10時間以上100時間以下であることを特徴とする請求項1記載のプラスチック光ファイバ素線の製造方法。   2. The method for producing a plastic optical fiber according to claim 1, wherein the temperature during the drying is 50 ° C. or more and 100 ° C. or less, and the drying time is 10 hours or more and 100 hours or less. 前記コアを構成する材料が、アクリル系樹脂であり、前記コアが、径方向で中心に向かうにしたがい、次第に屈折率が高くなる屈折率分布を有することを特徴とする請求項1または2記載のプラスチック光ファイバ素線の製造方法。   The material constituting the core is an acrylic resin, and the core has a refractive index distribution in which a refractive index gradually increases toward a center in a radial direction. Manufacturing method of plastic optical fiber. 前記第2部材を構成する材料が、アクリル系樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、ポリメチルメタクリレート/フッ化ビニリデン樹脂を混合した混合材料のうち、1種類または2種類以上使用されていることを特徴とする請求項1〜3いずれかひとつ記載のプラスチック光ファイバ素線の製造方法。   The material constituting the second member is characterized in that one kind or two or more kinds of mixed materials obtained by mixing acrylic resin, vinylidene fluoride resin, and polymethyl methacrylate / vinylidene fluoride resin are used. The manufacturing method of the plastic optical fiber strand as described in any one of Claims 1-3. 前記第2部材の厚みが、1mm以上100mm以下であることを特徴とする請求項1〜4いずれかひとつ記載のプラスチック光ファイバ素線の製造方法。   The thickness of the said 2nd member is 1 mm or more and 100 mm or less, The manufacturing method of the plastic optical fiber strand as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5いずれかひとつ記載のプラスチック光ファイバ素線の製造方法によって製造されることを特徴とするプラスチック光ファイバ素線。
A plastic optical fiber strand manufactured by the method for manufacturing a plastic optical fiber strand according to any one of claims 1 to 5.
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